Acquis d'apprentissage

L'objectif de ce cours est de fournir les connaissances de base en physique moléculaire pour des molécules possédant au moins trois atomes.

Contenu

Les énergies de vibration, de rotation et de ro-vibration sont étudiées. Différents types de molécules sont considérées: molécules linéaires, toupies symétriques, assymétriques et sphériques. L'analyse ro-vibrationnelle de spectres de molécules linéaires est détaillée. Enfin, des techniques de spectroscopie optique sont présentées.

Table des matières

I. Introduction

II. Modèle moléculaire

1. Modèle moléculaire

2. Conditions d'Eckart

III. Energie de rotation

1. Classification des molécules

2. Rotateur rigide

IV. Enrgie de vibration

1. Nombre de vibrations possibles

2. Oscillateur harmonique

3. Energie potentielle

4. Coordonnées normales

5. Energie de vibration

V. Energie de vibration-rotation

1. Application aux molécules linéaires triatomiques

2. Analyse de molécules linéaires

VI. Energie en présence de résonance

1. Résonance harmonique (résonance de Fermi)

2. Résonance de type l

3. Résonance de Coriolis

VII Profils spectraux

1. Notion de forme de raie

2. Profil de Voigt

VIII Spectroscopie d'intensité

1. Intensité individuelle de raie

2. Intensité de bandes de vibration en l'absence de résonance

3. Intensité de bandes de vibration en résonance

IX Spectroscopie optique

1. Caractéristiques générales d'un spectromètre

2. Source

3. Cellule d'absorption

4. Elément dispersif

5. Détecteur

6. Différents spectromètres

X Applications de la spectroscopie moléculaire: Du laboratoire vers
l’atmosphère, l’étable, notre assiette …
 

Méthodes d'enseignement

Présentation PowerPoint et exposé au tableau.

Méthode d'évaluation

En raison des mesures prises dans la lutte contre la propagation du covid-19 et de celles mises en place au niveau de l'UNamur, les modalités d'évaluation sont sujettes à des modifications pour être adaptées à la situation. Les modalités d'évaluation modifiées seront communiquées le cas échéant par l'enseignant, aux étudiants, via WebCampus.

Un travail d'analyse d'un spectre fourni par le professeur est à réaliser avant l'examen sur base de l'ensemble de la matière vue. L'examen est oral avec une question par fiche tirée au sort. Après une heure de préparation, l'étudiant présente oralement sa réponse à la question ainsi que le fruit de son travail d'analyse du spectre. La version écrite de ce travail est remise au professeur à la fin de l'examen. La note tiendra compte de la démarche physique, du raisonnement et de la clarté de l'exposé.

Sources, références et supports éventuels

"Molecular Spectra and Molecular Structure - Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules", Gerhard Herzberg, Lancaster Press

Diapositives de Muriel Lepère

Syllabus du cours

Langue d'instruction

Formation Programme d’études Bloc Crédits Obligatoire
Master 120 en sciences physiques, à finalité approfondie Standard 0 3
Master 120 en sciences physiques, à finalité approfondie Standard 1 3